[發(fā)明專(zhuān)利]用于慣性傳感器的微機(jī)械彈簧

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780006656.6
• 申請(qǐng)日: 2017-01-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108463430B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·卡爾達(dá)諾比萊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B81B3/00
• 分類(lèi)號(hào): B81B3/00
• 代理公司: 永新專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

本發(fā)明涉及一種用于慣性傳感器的微機(jī)械彈簧(10)，具有：?第一和第二彈簧元件(1、2)，所述彈簧元件相對(duì)彼此平行地布置并且錨固在所述慣性傳感器的錨固元件(20)上；和?布置在所述兩個(gè)彈簧元件(1、2)之間的、錨固在所述錨固元件(20)上的第三彈簧元件(4)，該第三彈簧元件在兩個(gè)外側(cè)上具有限定數(shù)量的節(jié)狀元件(5a…5n)，所述節(jié)狀元件構(gòu)造為隨著相對(duì)于錨固元件(20)的距離的增大而相對(duì)于所述彈簧元件(1、2)限定地增大距離。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于慣性傳感器的微機(jī)械彈簧。本發(fā)明還涉及一種用于制造用于慣性傳感器的微機(jī)械彈簧的方法。本發(fā)明還涉及一種具有至少一個(gè)微機(jī)械彈簧的慣性傳感器。

背景技術(shù)

微機(jī)械慣性傳感器(加速度和轉(zhuǎn)速傳感器)在它的運(yùn)動(dòng)自由度方面受到止擋元件的限制。該止擋元件的任務(wù)在于，當(dāng)可運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量接觸慣性傳感器的固定電極時(shí)，通過(guò)將變形施加到慣性傳感器上使該可運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量所具有的動(dòng)能最小化。由此可以使所提到的電極上的損壞最小化。

在微機(jī)械中為了滿足特定的測(cè)量任務(wù)例如由WO?2005/067379A2已知非線性的梁結(jié)構(gòu)。在那里公開(kāi)了用于測(cè)量作用到可變形的微機(jī)械結(jié)構(gòu)(MEMS結(jié)構(gòu))上的力的檢驗(yàn)裝置和方法。在此，MEMS結(jié)構(gòu)的具有自由端和固定端的懸臂梁朝著彎曲區(qū)段如此長(zhǎng)時(shí)間地彎曲，直到懸臂梁折斷。根據(jù)保留的梁的剩余長(zhǎng)度可以推斷引起梁折斷的力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)是，提供改進(jìn)的用于慣性傳感器的微機(jī)械彈簧。

根據(jù)第一方面，所述任務(wù)通過(guò)用于慣性傳感器的微機(jī)械彈簧解決，所述微機(jī)械彈簧具有：

-第一和第二彈簧元件，所述彈簧元件相對(duì)彼此平行地布置并且錨固在慣性傳感器的錨固元件上；和

-在這兩個(gè)彈簧元件之間布置的、錨固在錨固元件上的第三彈簧元件，該第三彈簧元件在兩個(gè)外側(cè)上具有確定數(shù)量的節(jié)狀元件，所述節(jié)狀元件構(gòu)造為隨著相對(duì)于錨固元件的距離的增大而相對(duì)于彈簧元件限定地增大距離。

以該方式，根據(jù)節(jié)狀元件分別與平行的彈簧元件中的一個(gè)彈簧元件的接觸來(lái)縮短彈簧的有效長(zhǎng)度，由此結(jié)果是，對(duì)于微機(jī)械彈簧實(shí)現(xiàn)一種有關(guān)復(fù)位力的調(diào)節(jié)機(jī)制。結(jié)果是，由此根據(jù)止擋在平行的彈簧元件中的一個(gè)彈簧元件上的節(jié)狀元件的數(shù)量非線性地產(chǎn)生復(fù)位力。有利地，以該方式支持用于微機(jī)械彈簧的大的設(shè)計(jì)余量。

根據(jù)第二方面，所述任務(wù)通過(guò)用于制造用于慣性傳感器的微機(jī)械彈簧的方法解決，所述方法具有以下步驟：

-提供第一彈簧元件和第二彈簧元件；

-使第一彈簧元件和第二彈簧元件平行錨固在慣性傳感器的錨固元件上；

-提供第三彈簧元件并且將第三彈簧元件錨固在兩個(gè)彈簧元件之間，其中，在第三彈簧元件上在兩個(gè)外側(cè)上布置有限定數(shù)量的節(jié)狀元件，所述節(jié)狀元件構(gòu)造為隨著相對(duì)于錨固元件的距離的增大而相對(duì)于彈簧元件增大距離。

所述微機(jī)械彈簧的優(yōu)選擴(kuò)展方案是從屬權(quán)利要求的主題。

所述微機(jī)械彈簧的有利擴(kuò)展方案的特征在于，所述彈簧元件在它們的端部區(qū)域上借助于連接元件相互連接。以該方式實(shí)現(xiàn)一種U形彈簧，通過(guò)該U形彈簧支持微機(jī)械彈簧的穩(wěn)定的運(yùn)行特性。

所述微機(jī)械彈簧的另一有利擴(kuò)展方案的特征在于，在所述彈簧元件的外側(cè)上在兩側(cè)分別布置有至少一個(gè)節(jié)狀元件。以該方式，可以有利地更好地限定震動(dòng)質(zhì)量到微機(jī)械彈簧上的止擋。

附圖說(shuō)明

下面通過(guò)其他特征和優(yōu)點(diǎn)參照多個(gè)附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。在此，所有所描述的特征與它們?cè)跈?quán)利要求中的引用關(guān)系無(wú)關(guān)地以及與它們?cè)谡f(shuō)明書(shū)和附圖中的描述無(wú)關(guān)地形成本發(fā)明的主題。附圖尤其被考慮用于闡明本發(fā)明的基本原理并且不一定按正確比例顯示。相同或功能相同的元件具有相同的附圖標(biāo)記。